Instrumentación

Los datos registrados por el Sistema SAICA se recogen mediante una serie de sensores instalados en los puntos de control.

Temperatura del agua

El sensor se compone de un elemento que varía su resistencia eléctrica en función de la temperatura, en general se emplean sensores tipo PT-100 o NTC que sumergidos en el agua traducen su temperatura mediante una señal analógica 4-20 mA que es convertida en un valor de temperatura en el sistema de adquisición de datos de la estación.

Además del propio control control de la temperatura del agua en cada momento y de posibles alteraciones en los valores y tendencias naturales, el valor de temperatura del agua registrado se emplea para realizar la compensación de resultado para ciertas variables, como en el caso del Oxígeno Disuelto, Conductividad, pH, Amonio.

Conductividad

Se trata de un elemento sensor que mide la cantidad de sales disueltas en el agua, se emplean dos tipos de sensores, de transducción de corriente, que miden la cantidad de corriente que pasa por unidad de superficie del sensor sumergido en el agua.

De inducción, mediante un anillo que sumergido en el agua que genera un campo magnético y establece la cantidad de sales en base a la respuesta del campo.

La señal del electrodo se integra en el sistema de adquisición de datos de la EAA como un valor de conductividad eléctrica y permite conocer la concentración de sales disueltas.

La concentración de sales es específica del origen de las aguas y de los terrenos por los que circula, pero la actividad humana e industrial puede alterar su concentración de forma significativa su control permite identificar vertidos contaminantes así como ayudar a determinar su naturaleza.

pH

Se basa en una media electropotenciométrica mediante un electrodo de vidrio con puente sensible a la concentración de H+ presente en el agua. El potencial eléctrico del sistema formado por el electrodo en solución es sensible a los cambios en la concentración de H+, la cual se refleja en una variación del potencial eléctrico que atraviesa el electrodo y que es traducido en una señal analógica o digital según modelo. De forma general se comprueba la acidez o basicidad del medio.

Permite seguir cambios debidos por ejemplo a vertidos contaminantes, que según su naturaleza, pueden alterar significativamente su valor, también en ciertas situaciones derivadas de la eutrofia por aporte excesiva de nutrientes la actividad del fitoplancton puede alterar significativamente este parámetro y es importante para identificar posibles efectos de otras variables, como la concentración de amonio, sobre fauna piscícola.

REDOX

Mediante un electrodo de vidrio se mide la actividad de oxidación/reducción del medio, esta variable aporta mucha información en medios afectados por vertidos urbanos o industriales. En medios naturales el valor de REDOX sería positivo en caso de presencia de vertidos los valores se reducirían hasta hacerse negativos según la intensidad del mismo. El electrodo es muy semejante al de pH pero emplea un elemento noble en uno de sus elementos.

Oxígeno disuelto

Se emplean dos tipos de sensores:

  • Amperométrico, que mediante una membrana sensible permeable al O2 y la respuesta del sensor interno permite conocer la concentración de oxígeno disuelto en el agua. Permite emplear membranas resistentes a la presencia de H2S, lo que los hace muy útiles en presencia de vertidos contaminantes.

  • LDO, óptico mediante fluorescencia. Un led de longitud de onda adecuada emite luz que es parcialmente absorbida y parcialmente devuelta por las moléculas de O2, el equipo mide la cantidad de luz devuelta a una longitud diferente (emitida por las moléculas de O2) y determina la cantidad de O2 presente.

Se trata de una variable primordial en el control de la calidad de las aguas, la alteración de la concentración en el agua puede tener causas graves sobre el ecosistema acuático, esto es fundamental en caso de registrarse vertidos contaminantes que pueden repercutir en situaciones de anoxia. Además otros fenómenos como la eutrofización pueden provocar variaciones importantes en su concentración a lo largo del ciclo diario pasando de anoxia a sobresaturación.

Turbidez

La medida de la turbidez presente en el agua se mide mediante sensores ópticos que emiten una cantidad de luz hacia la muestra, y en base a las partículas presentes y a su naturaleza se produce tanto una extinción de la luz como una dispersión, unos recepctores ubicados en posiciones y ángulos adecuados determinan la alteración de la cantidad de luz emitida y permiten determinar la turbidez. Mediante el sistema electrónico del equipo esta señal se traduce en un valor que se registra en el sistema de adquisición de datos de la estación.

La turbidez puede tener un origen natural por efecto de arrastres del medio por el que discurren las aguas, y se afecta mucho durante fuertes lluvias por efectos de la erosión y de la escorrentía en los terrenos circundantes a los cauces, pero además es un parámetro que puede verse muy afectado durante episodios de vertidos contaminantes de aguas residuales insuficientemente tratadas.

Sólidos en suspensión

La determinación de los sólidos en suspensión en continuo es muy semejante a la de turbidez, y en muchos casos se determina como una variable calculada a partir de la turbidez, para ello se deben considerar aspectos como el tamaño de las partículas. Para la medida en continuo se emplean turbidímetros que correlacionan su resultado con una serie de factores de cálculo, por lo que en muchos casos se puede considerar como una variable derivada o calculada..

SAK

El SAK o SAC es el denominado Coeficiente de Absorción Espectral. Esta variable determina la cantidad de materia orgánica presente en el agua. Es una medida óptica, que aprovecha la capacidad de muchos compuestos orgánicos de ser sensibles a la luz a una longitud de onda de 254 nm, los equipos empleados emiten un haz de luz de esta longitud de onda al agua que se está midiendo, y se mide la emisión que se produce de manera secundaria por la materia orgánica presente.

La materia orgánica presente en el agua puede tener un origen natural, pero en caso de provenir de vertidos contaminantes su exceso y naturaleza afectan de manera muy notable y negativa a la calidad del agua y condiciones del medio acuático.

Demanda química de oxígeno

En este caso se trata de una variable calculada o derivada a partir de otra, es decir no se determina de manera directa, y sí se calcula mediante una correlación en este caso a partir de la medida de SAK/SAC.

Mediante esta variable se determina la cantidad de oxígeno requerido para oxidar la materia orgánica y otros compuestos susceptibles de ser oxidados, presentes en el agua por consumo de oxidante (oxígeno), que es el que más relevantemente interesa y que afecta por consiguiente a los procesos que dependen de la presencia de oxígeno disuelto en concentración suficiente en el agua, de manera determinante en la actividad biológica derivada. Es una variable significativa para el control de vertidos contaminantes.

Para obtener esta correlación se emplean resultados de laboratorio que periódicamente determinan y ajustan la correlación para cada punto de control donde se establece.

Amonio

Para determinar la concentración de amonio en el agua circulante en los puntos de control se emplean analizadores específicos, en la red SAICA del Duero se emplean dos técnicas:

  • Electrodo selectivo de amoniaco: se trata de un electrodo que utiliza una membrana hidrófoba permeable al gas para separar la solución de muestra de una solución interna del electrodo de cloruro de amonio.

    El amoníaco disuelto NH3(ac) y NH4+ se convierte en NH3(ac) elevando previamente el pH de la muestra, con una base fuerte, por encima de 11.

  • Método colorimétrico: en este caso se realiza La adición de un reactivo a la muestra, y esta mezcla en función de la concentración de amonio produce una coloración verdosa proporcional a esta concentración. El equipo analizador cuenta con un espectrofotómetro que mide la mezcla de color y determina la concentración de amonio presente en la muestra.

El amonio es un compuesto muy característico de los vertidos urbanos, y procede de procesos metabólicos, agropecuarios y en algunos casos industriales. El amonio es un indicador de posible contaminación del agua con bacterias, aguas residuales o residuos de actividades ganaderas.

Temperatura ambiente

Se trata de una sonda que emplea el mismo principio medida que la de temperatura del agua y que traduce las variaciones de temperatura en un cambio en la señal eléctrica que la atraviesa. Como en el resto de los equipos instalados en las estaciones, la medida se integra para su registro.

Nivel del río

Para determinar la medida del nivel de agua en el rio, y de sus variaciones a lo largo del tiempo se emplean sondas piezométricas, que mediante una membrana sumergida en el agua y un transductor de presión eléctrico varía la tensión que la sonda transmite al sistema de adquisición de datos.

La medida del nivel del agua, y sus variaciones en el tiempo, permiten correlacionar ciertos eventos registrados en las variables de calidad de una estación de control con posibles causas aguas arriba, así como determinar el posible nivel de incidencia de estos eventos en relación al nivel/caudal circulante en cada momento.

Descripción del sistema

Puntos de control

Datos en tiempo real

Información de Calidad del Agua

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